城市轨道交通运行管理

何晋吉

昆明地铁运营有限公司 云南昆明 650000

1 城市轨道交通运行管理措施

1.1 应用大数据管理

一般将RFID技术用于列车、乘客、车站、路网数据、固定设备等的静态信息采集，而传感器网络技术则用于列车运行状态、轨道状态、铁路防灾系统等动态信息采集。大数据来源于多样的异构交通运输/移动应用场景，面向用户的轨道交通大数据主要来源：铁路电子客票系统12306，智能售检票系统AFC，全球定位系统GPS，铁路货运电子商务系统95306，视频图像采集系统，电子数据交换技术EDI，计算机网络日志，基于地理编码的社会媒体记录，物联网，各种数据记录器，车载或轨旁的传感器等智能基础设施，交通信息服务平台及其他移动互联网，ATO、ATP、ATS列车运行监控系统，GIS、GPS、RS等空间数据库与通信网络的动、静态数据及其元数据；这些数据大多具有可预测性、可观测性、可调整性、可统计性、可计算性、可追踪性、可控制性等特征。轨道交通运营数据主要指轨道交通在处理与列车运行、客流、货流有关作业时产生的数据。大数据是一种海量、复杂的结构化/半结构化非结构化/混合结构的数据，难以利用传统的数据库管理系统（DBMS）处理，其生命周期可分为如下几个阶段：

（1）大数据生成。各特定领域会生成多种大数据，如物联网大数据（通常与交通、城市化等有关）等。

（2）大数据的采集，预处理（数据集成、清洗、消除冗余），传输。

（3）大数据存储。涉及GFS等分布式文件系统，NoSQL数据库，云技术等。

（4）大数据产品。多源异构数据转化为同质数据，涉及大数据处理方法与技术。

（5）云计算被公认为是最适宜于处理大数据的方法之一，可以通过数字网络访问其计算资源集合，云服务器提供远程存储数据[1]。

1.2 5G通信技术的应用

首先，在城市轨道交通中，火车运行得更快，并在低层或高层建筑之间通过。因此，传统的卫星通信系统已不能满足实际通信需求，存在通信不稳定、通信安全水平低的问题。因此我们需要利用更优秀的技术去保障城市轨道通信，另外，城市轨道交通因为很多出在较为密闭的空间，信息传播速度较慢，因此人们的安全仍存在较大隐患。

其次，在城市轨道交通中，为了保证列车在一定的时间间隔内能够规范、有效、不干扰列车运行，一方面要保证列车运行控制的质量，另一方面要保证列车运行的效率。在此过程中，需要无线通信来确定最小跟踪间隔。在此过程中，一旦通信延迟问题发生，跟踪时间的确定就会降低准确性，从而影响列车运行的可靠性和安全性。5G通信技术的应用可使端到端缩短到1ms以下，很大地提高了系统运行的稳定性、可靠性，提高了列车运行的安全水平。

此外，相对于4G通信，5G网络下的D2D通信技术的应用简化了系统结构，即通信技术D2D技术，简单来说，就是设备到设备，即为两个设备之间直接进行传输数据。该技术是5G通信技术的新举措的原因是因为在此之前，任何打电话或发送文件的人都需要通过基站，并且还存在高延迟和低效率的问题。而现在，D2D技术可以直接传输数据，使得效率得到很大提升。因此，在交通轨道上使用D2D技术可以帮助实现列车与列车之间的通信，而不需要通过基站，使相关人员能够实时掌握列车的位置及运行。此外，D2D通信技术可以缩短列车运行过程中的通信间隔，从而提高列车控制的质量和效率[2]。

此外，还有一个非常关键的因素是轨道交通有一定的空间约束，因此无线电波的覆盖是人们快速上网的一个重要关键点。5G网络通过无线电波进行通信，但它具有信息量与带宽高窄有明确关系的特征。因此，网络速度的增加不仅需要使设备能够接收高频波，并且宽带接收的信息量增加。5G网络中有一个称为毫米波的高频无线电波，它可以快速传输信息。同时，它的缺点是毫米波在遇到障碍物时会减弱。因此，有必要在城市轨道上建立宏基站。但是，城市中不能建满宏基站。宏基站较大，一个就可以覆盖很大一片。因此，微基站是5G通信的关键，因为有微基站小，数量多，覆盖率更强，因此可以保证更稳定的互联网接入信号。因此，很容易解决人们在城市轨道上网的问题。

1.3 轨道安全管理措施

随着运输业竞争的日益激烈，对铁路运输提出了更安全、更高效、更多信息服务的要求，进而对铁路信号系统及列控系统提出了更高的要求。为了满足不断涌现的新需求，由于传统的铁路信号设备逐渐显示出一定的局限性，因此向功能先进的电子控制系统的过渡是必然趋势。同时，信息技术的飞速发展使电子控制系统在铁路信号中的广泛应用成为可能，并且在此过程中针对电子控制系统的使用涌现出大量新的关键技术。目前在各国铁路应用的轨道交通列控系统制式多种多样，如中国的CTCS-0至CTCS-4级列控系统、欧洲的ETCS0至ETCS3级列控系统、日本的ATC系统、法国的TVM430系统、德国的LZB系统、美国的PTC系统、城市轨道交通的CBTC系统等，其主要功能包括超速防护、冲突防护、自动运行等。通过对上述各种不同制式的列控系统的技术特点和实现方式进行梳理分析，并加以归纳提炼分类，共分为RAMSS技术、安全控制系统技术、安全控制基础技术、超速防护技术、冲突防护技术、自动运行技术6个方面。其中，RAMSS技术和安全控制系统技术是较为通用的技术，可适用于轨道交通、航天、核能等不同的行业，主要是结合列控系统的实际需求和特点进行裁减应用；安全控制基础技术、超速防护技术、冲突防护技术、自动运行技术目前属于列控系统的专用技术，后续也可考虑将这些技术推广至轨道交通其他专业甚至是轨道交通行业之外的其他行业。另外，人工智能、云计算、大数据、物联网、移动应用等智能化技术也可以广泛应用于轨道交通信号系统的各个方面，但是因为上述技术目前在列控系统中的直接应用尚不广泛，暂不纳入关键技术树[3]。

2 结语

我国不仅是一个人口大国还是一个科技大国,所以我相信对加强城市轨道交通运营的安全的方式,我们会研究出更先进的技术,生产出更实用的设备,来完善我们的安全管理制度,营造出更加完善,功能更完美的安全管理模式。